西藏甲玛3000米科学深钻施工技术

西藏甲玛3000米科学深钻项目是青藏高原固体矿产调查领域首个3000 m科学钻探项目,本文介绍了西藏甲玛3000米科学深钻的施工概况及所采用的关键技术。通过采用HXY-8VB型变频手自一体钻机、偏心纠斜钻头、自修正防弯钻具、“钻扩一体”钻头、环保冲洗液体系等工艺措施,解决了高原特深孔施工中的机具选型配套、孔深轨迹控制、复杂地层取心、绿色勘查等一系列施工技术难题。终孔孔深3003.33 m,创造了青藏高原小口径固体矿产勘查孔深纪录,为该地区深孔矿产成矿理论研究及资源勘查提供了详尽的实物资料,同时,也为高原特深孔钻探施工提供了技术借鉴。     

青藏高原甲玛斑岩成矿系统首例3000 m科学深钻的初步认识

青藏高原碰撞造山带中复杂的地质结构、深部矿产资源潜力和高效的勘查评价技术体系一直是地质学家关注的焦点,也是亟需攻克的重要科学难题.受国家重点研发计划-深地专项资助,在冈底斯成矿带甲玛斑岩成矿系统实施首个3000 m科学深钻.通过多次研讨和反复论证,确定科学施工位置、角度以及施工工艺.历时488天的施工,完成了科学深钻,总进尺3003.33 m.该科学深钻直接揭示甲玛超大型斑岩成矿系统3000 m以浅的地质信息:浅部为角岩型铜钼矿体、中部为矽卡岩型铜多金属矿体、深部为斑岩型钼铜矿体以及核部蚀变与矿化均不发育的无矿核.角岩中主要为细脉浸染状的黄铜矿、辉钼矿化,并发育黑云母化和弱绿泥石化蚀变.矽卡岩中从上到下具有清晰的分带结构,即石榴子石绿泥石角岩、绿泥石石榴子石角岩、透辉石石榴子石矽卡岩、石榴子石矽卡岩、石榴子石硅灰石矽卡岩、硅灰石矽卡岩、矽卡岩化大理岩.矿化主要为浸染状的斑铜矿、黄铜矿、辉钼矿.深部斑岩为复式岩体,主要为二长花岗斑岩,侵位较早,后被花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩等以岩脉的形式穿切侵位.花岗闪长斑岩与矽卡岩关系最为密切.多相的复式斑岩体也揭示了甲玛斑岩成矿系统的无矿核.根据现有工业指标,科学深钻共计探获21层矿体,累计厚度583.46 m,以铜、钼矿化为主,局部发育钨矿化,同时伴生金、银矿化.甲玛科学深钻首次直接揭示青藏高原3000 m以浅的地质信息和斑岩成矿系统结构,为青藏高原地质结构研究提了科学样品,也为深部资源探测和勘查技术体系研究提供了关键支撑.后续将针对其开展详细的地球化学分析、地球物理测井、高光谱测量以及指针矿物分析等研究,并结合地表勘查评价成果,建立3000 m以浅的多元信息综合勘查评价模型,进而定位预测深部矿产资源,实现增储示范.     

西藏甲玛3000 m科学深钻矽卡岩矿物分带及地质意义

甲玛铜多金属矿床是冈底斯成矿带东段具有重大经济价值及科学研究意义的超大型斑岩- 矽卡岩矿床,完整地保存了矽卡岩矿床形成和演化的重要信息。前人研究多集中于矽卡岩的水平分带,而对于矽卡岩矿物垂直分带以及其与金属矿化的耦合关系等方面研究薄弱。本文重点对甲玛3000 m科学深钻中矽卡岩矿体进行了精细的矿物学研究,系统揭示了矽卡岩矿体的矿物学空间分带特征以及与金属矿化的耦合关系。结果表明,矽卡岩从浅部至深部具有清晰的分带现象,即矽卡岩化角岩→透辉石石榴子石矽卡岩→硅灰石石榴子石矽卡岩→石榴子石硅灰石矽卡岩→透辉石石榴子石矽卡岩→石榴子石硅灰石矽卡岩→矽卡岩化大理岩→硅灰石石榴子石矽卡岩→透辉石石榴子石矽卡岩→硅灰石石榴子石矽卡岩→矽卡岩化大理岩→硅灰石石榴子石矽卡岩→透辉石石榴子石矽卡岩→内矽卡岩（含石榴子石花岗闪长斑岩）。金属矿物组合从浅部向深部,变化为辉钼矿±黄铜矿→斑铜矿+黄铜矿±辉铜矿±硫铋铜矿±辉钼矿→辉钼矿±黄铜矿,对应成矿元素变化为Mo±Cu±Au±Ag→Cu（Mo）±Au±Ag→Mo±Cu±Au±Ag。研究表明,侵入岩及围岩的空间位置、构造环境、多期次热液流体叠加是控制矽卡岩矿物分带的重要因素。同时,矿物学特征表明,矽卡岩中高品位金的富集与斑铜矿等铜硫化物密切相关,也可能与多期次流体叠加和富金岩浆源区有关。     

西藏甲玛3000 m科学深钻施工技术方案

西藏自治区甲玛铜多金属矿床3000 m科学深钻项目是青藏高原固体矿产调查领域首个3000 m科学钻探项目,该项目的实施将详细揭示3000 m以浅地层的蚀变与矿化信息,为成矿理论研究及深部勘查模型的建立提供坚实的基础。根据项目的施工目的,结合现场前期踏勘、矿区地质情况等因素,采用HXY—8VB型岩心钻机配套K型钻塔,5级钻孔结构,常规提钻取心、绳索取心扩孔、常规绳索取心多种钻进工艺,为提高钻探效率和钻探质量提供保障。     

成膜抑制冲洗液体系在地应力钻探中的应用

地应力钻孔是地应力测量的基础场所,对钻孔孔壁质量要求较高,当钻遇地层存在破碎、膨胀缩径等问题时,严重影响了钻孔正常钻进,需要配制专门的冲洗液解决以上问题,以保证钻孔顺利施工。本文详细介绍了处理此类问题的成膜抑制冲洗液体系的配方组成、配制与维护方法和使用效果,该冲洗液体系由成膜抑制剂、接枝淀粉及铵盐等配制而成,对泥页岩地层膨胀缩径、分散造浆起到较强的抑制作用,同时对松散、破碎地层也具有良好的胶结,护壁效果好,有效解决了上述复杂地层钻进所面临的技术难题,为类似复杂地质条件下的钻孔施工提供了有益的参考。     

藏甲玛3000 m深钻蚀变矿物短波- 热红外光谱特征

甲玛斑岩-矽卡岩型铜多金属矿床是冈底斯成矿带重要的超大型斑岩-矽卡岩型矿床。甲玛3000 m深钻作为青藏高原首个固体矿产科研深钻,穿透了其角岩、矽卡岩、斑岩型矿体进入深部无矿核,对于揭示甲玛斑岩成矿系统具有极其重要的意义。本文利用短波+热红外技术,对甲玛3000 m深钻开展光谱测试与分析,识别区分了不同成矿体系中主要矿物的空间分布及含量变化情况,并揭示了重要蚀变矿物的勘查指示意义。研究结果表明：在角岩中主要识别出黑云母、长石、石英、绢云母、绿泥石等矿物,其中长石以钠长石、正长石为主,绿泥石以镁绿泥石及铁镁绿泥石为主;在矽卡岩中识别出石榴子石、透辉石、硅灰石、符山石等矽卡岩矿物,且石榴子石以钙铁榴石为主,矽卡岩上部为钙铝-钙铁榴石;在斑岩及玢岩中识别出长石、石英、云母、角闪石、绿泥石等矿物,其中绿泥石以铁绿泥石为主,云母以普通白云母为主。热红外指数(felsic mafic index, FMI)是指矿物波谱在7800～12000 nm之间的最大反射峰波长位置,反映矿物长英质-铁镁质含量的相对变化,其中矽卡岩FMI指数位于9470～11600 nm之间,石榴子石、透辉石等FMI值最大,铁...     

川西甲基卡锂矿3000 m科学深钻关键技术探讨

川西甲基卡锂矿3000 m科学深钻项目地处川西高海拔地区。根据工程技术要求,设计三开钻孔结构,选用经济实用的钻探设备,主要包括HXY9型钻机、K2790型钻塔、BW300/16型泥浆泵等。分析和制定拟采用的钻进工艺和取心方法、钻具组合、冲洗液方案等是必不可少的工作。同时为践行“绿色勘查”理念,应制定措施,保障施工期间施工地生态环境受到保护。     

湖南首个固体矿产勘查3000m科学深钻选址研究北大核心CSCD

湘南地区地处钦杭成矿带和南岭成矿带的结合部位,成矿条件优越。湘南深地资源勘查开采项目实施的单孔3000 m科学深钻主要目标是验证和完善Cu-Sn复合成矿理论的研究成果,探索华南复杂地层的深部钻探工艺及方法,推动深部探测技术示范与找矿突破。因此,科学深钻的孔位优选是实现科学目标的关键。本文通过对坪宝地区成矿地质条件、典型矿床特征、控矿因素、地球物理探测信息等的综合分析认为:湘南坪宝地区发育多处与花岗岩成因关系密切的Cu-Sn多金属矿床,是开展深部探测的有利部位。根据坪宝地区物性特征、广域电磁测量和坑道重力测量解译结果,认为区域控岩控矿构造在深部至少有3~5 km的延伸,且广域电磁法异常对浅部矿化蚀变构造带具有良好的反映,矿化蚀变构造带向深部具有较好延深趋势。综合见矿可能性、矿床垂向分带规律、矿种组合及前期深部物探成果,结合浅部地质背景、已知矿化延伸及野外施工条件等因素,选择在宝山铜多金属矿区北西部的165剖面线上开展3000 m钻探验证。     

SD-KP冲洗液在河北承德超深孔中的应用

河北承德某矿区ZK2402孔为孔深1905.92 m的超深孔,地层复杂,采用国产绳索取心钻具施工,采用SD-KP冲洗液,取得了高效、低耗、优质的钻探效果.     

PDC金刚石复合片扩孔钻头及其在科学深钻中的应用

介绍了科学深钻的特点,针对科钻需要小钻取心大钻扩眼成井的独特施工工艺,对用于科钻扩孔钻进的扩孔钻头进行了详细的结构探讨,并针对即将实施的科松二井的地层提出了一整套适合该孔地层的PDC金刚石复合片扩孔钻头设计方案。     

PAA冲洗液在三山岛蚀变岩型金矿中的应用

三山岛蚀变岩型金矿地层复杂，钻孔施工难度大，试验采用PAA冲洗液，取得较好效果。介绍了冲洗液的配方、配制方法及应用效果。     

关键链法在3000 m小口径深钻工程管理中的应用

山东省第六地质矿产勘查院施工的招远水旺庄3000 m科钻项目是招平断裂带第一深孔,终孔孔深3000.58 m,历时232 d,创造了全国金矿小口径绳索取心钻探同类型钻孔效率之最。以该项目进度管理为研究课题,在前期设计中深入分析了项目施工过程中的各个环节,并用WBS对其进行分解,查找出影响工程进度的主要因素,设置汇入缓冲区,在施工过程中采用关键链法对施工进度优化并最终取得成果。关键链法使项目管理人员对整个工程有一个既动态又实时的掌控,对深孔钻探及规模性钻探工程的工期控制有重要的意义。     

硅酸盐聚乙稀醇冲洗液在新疆砂岩性铀矿钻探中的应用

分析并研究了硅酸盐聚合物冲洗液体系的作用机理,配制了一套专门针对砂岩性铀矿岩心钻探中复杂地层孔段长、极易引发多种孔内事故的冲洗液体系。生产实践证明,该冲洗液体系完全能够满足绳索取心钻进工艺各项性能要求,并在对付砂岩性复杂地层方面具有良好的效果。     

聚炳烯酰胺无固相冲洗液在复杂地层中的应用研究

根据多年对聚丙烯酰胺无固相冲洗液钻进技术在地质岩心钻探中的应用情况,进一步分析聚丙烯酰胺无固相冲洗液钻进所具有的技术优势,以及如何发挥其优势,利用聚丙烯酰胺无固相冲洗液钻进水敏地层及其它复杂地层,解决难以钻进的问题。同时,为进一步完善、选择适宜的钻井冲洗液提供一些可供借鉴的建议,使该技术的快速发展和地质岩心钻探钻进技术全面提高。     

胶东半岛山后矿区复杂地层深孔绳索取心钻探的探索和应用

简述了胶东半岛山后矿区地层特点,从钻孔结构、钻杆选择、钻头改进、泵压控制、冲洗液配制等几个方面,阐述山后矿区钻探施工应重点把握的环节,阐明了护壁堵漏、井内事故的预防与处理等方面的要求,提高防范孔内事故发生的意识,提高钻进效率。     

我国铀矿第一科钻在相山开钻 设计钻深2500m

《中国矿业报》消息（2012-08-04）由中核集团核工业北京地质研究院承担的我国铀矿第一科学深钻日前在江西相山地区正式开工,这标志着我国铀矿地质勘查工作由地表浅部向深部迈出了实质性步伐。据了解,相山科学深钻项目是国家国防科技工业局批复下达的核能开发科研项目,     

科学深钻扩孔钻头及钻进技术研究

阐述了科学深钻扩孔钻进的必要性,重点探讨了科学深钻的扩孔钻进工艺技术及其所用扩孔钻头、钻具的选型及结构设计,并提出了超万米深孔科学钻探扩孔钻进的工艺及钻头、钻具的设计。     

高模数水玻璃钾基抑制冲洗液在蠕变坍塌地层中的应用

在青海埃坑南矿区钻遇含角砾石的断层泥地层,孔壁坍塌、掉块,卡钻事故时有发生,几乎无法继续钻进,使用水玻璃与相关钻井液处理剂配合使用制备水玻璃钾基抑制冲洗液,用来平衡地层压力保护孔壁,并且加大金刚石钻头及扩孔器外径,解决了钻孔坍塌、缩径以及卡钻等问题,使施工顺利进行,为后续施工提供了参考方法。     

南黄海大陆架科钻CSDP-02井第四系、新近系地层海水冲洗液研究与应用

针对南黄海大陆架科学钻探第四系、新近系地层,通过室内实验,以多功能剂（MBM）和抗盐共聚物（GTQ）为主要处理剂,选出适合第四系、新近系地层的冲洗液配方,并在CSDP-02井海上施工现场应用,取得了良好的效果,保证了钻探施工在第四系、新近系地层中的顺利进行。